Algunos físicos no se sienten cómodos con la idea de que todos los sucesos cuánticos individuales sean aleatorios de manera innata. Esta es la razón por la cual muchos han propuesto teorías más completas, que sugieran que los eventos están (al menos parcialmente) gobernados por “variables ocultas” extras. Ahora físicos austriacos afirman haber realizado un experimento que descarta a una clase amplia de teorías sobre variables ocultas que se centran en el realismo; lo cual da lugar a la consecuencia nada sencilla de que la realidad no existe cuando no la estamos observando (Nature 446 871).
Hace unos 40 años, el físico John Bell predijo que muchas teorías basadas en variables ocultas podrían ser descartadas si cierta inequidad experimental (conocida como la “desigualdad de Bell”) se violase. En este experimento por él ideado, una fuente lanza pares enlazados de fotones polarizados linealmente en direcciones opuestas hacia dos polarizadores, los cuales pueden variar en orientación. La mecánica cuántica dice que debería existir una alta correlación entre los resultados en los polarizadores, porque los fotones “deciden” juntos instantáneamente que polarización asumen en el momento de la medición, incluso aunque estén separados en el espacio. Las variables ocultas, sin embargo, dicen que estas decisiones instantáneas no son necesarias, porque la misma correlación fuerte podría lograrse si los fotones recibieran de antemano (de algún modo) información acerca de la orientación de los polarizadores.
El truco de Bell, por consiguiente, era decidir como orientar los polarizadores solo después de que los fotones abandonasen la fuente. Si las variables ocultas existiesen, serían incapaces de conocer la orientación, y por tanto los resultados solo estarían correlacionados la mitad de las veces. Por otro lado, si la mecánica cuántica era correcta, los resultados tendrían que estar mucho más correlacionados – en otras palabras, se violaría la desigualdad de Bell.
Muchas realizaciones de este experimento planificado por Bell han ciertamente verificado la violación de su desigualdad. Por ello, todas las teorías basadas en variables-ocultas han sido descartadas en base a la suposición colectiva del realismo, lo cual significa que la realidad existe cuando no la estamos obervando; y a la locadad, lo cual significa que dos sucesos separados no pueden influirse instantáneamente. Pero una violación de la desigualdad de Bell no nos dice específicamente cual de las suposiciones – realismo, localidad o ambas – es discordante con la mecánica cuántica.
Markus Aspelmeyer, Anton Zeilinger y sus colegas de la Universidad de Viena, han demostrado ahora sin embargo que el realismo es un problema mayor que el de la localidad en el mundo cuántico. Para demostrarlo han ideado un experimento que viola una desigualdad diferente propuesta por el físico Anthony Leggett en el año 2003 y que se basa solo en el realismo, lo cual relaja la dependencia en la localida. Para hacer esto, en lugar de tomar medidas a lo largo de solo un plano de polarización, el equipo austriaco tomó medidas en planos adicionales perpendiculares, para de este modo comprobar la polarización elíptica.
Descubrieron que, al igual que en las realizaciones del experimento ideado por Bell, la desigualdad de Leggett también se viola – enfatizando la afirmación de la mecánica cuántica que sostiene que la realidad no existe cuando no la observamos. “Nuestro estudio demuestra que solo con renunciar al concepto de localidad no sería suficiente para obtener una descripción más completa de la mecánica cuántica”, comentó Aspelmeyer a Physics Web. “También se debería renunciar a unos cuantos rasgos intuitivos del realismo”.
Sin embargo, Alain Aspect, uno de los físicos que realizó el primer experimento tipo Bell en la década de 1980, cree que las conclusiones filosóficas del equipo no son objetivas. “Existen otros tipos de modelos no-locales que no son abordados ni por las desigualdades de Leggett ni por el experimento”, comenta. “Pero también comparto el punto de vista de que esta clase de debates, acompañados por experimentos como los realizados por el equipo austriaco, nos permite profundizar en los misterios de la mecánica cuántica”.
Traducido de Quantum physics says goodbye to reality (20 abril 2007)
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